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JSSC 2012第9期Other65nm

Cross Feedforward Cascode Compensation for Low-Power Three-Stage Ampli fier With

提出一种用于三级放大器的交叉前馈级联补偿技术，实现低功耗和大电容驱动能力。
65nm CMOS, 1.2V, 2MHz GBW, 500pF负载, 20.4μW功耗
三级放大器级联补偿低功耗带宽扩展电容负载
▸创新点1：交叉前馈级联补偿技术（CFCC）通过创新的电路结构设计，有效减少了补偿电容的面积需求（仅需1.15 pF），同时支持驱动高达500 pF的容性负载，实现了面积效率与负载能力的平衡。
▸创新点2：高频非主导复极点配置技术通过优化极点位置，显著扩展了放大器的带宽，使其在低功耗（20.4 μW）条件下仍能实现2 MHz的增益带宽积（GBW），提升了高频性能。
▸创新点3：左半平面零点（LHP zeros）的引入改善了相位裕度，增强了系统的稳定性，同时放宽了稳定性设计的要求，为低功耗高负载应用提供了更灵活的设计空间。
▸创新点4：该放大器在UMC 65-nm CMOS工艺中实现，展示了优异的性能指标（如负载电容与补偿电容比达到最高），在同类工作中具有竞争力，验证了CFCC技术的实用性和先进性。
Abstract
An area-efficient cross feedforward cascode compen- sation (CFCC) technique is presented for a three-stage ampli fier. The proposed ampli fier is capable of driving heavy capacitive load at low power consumption but not dedicated to heavy load currents or heavy resistive loadin g. The CFCC technique enables the nondominant complex poles of the ampli fier to be located at high frequencies, resulting in bandwidth extension. The ampli fier can be stabilized with a cascode compensation capacitor of only